閆偉才　吳啟宗

摘要：該文概況介紹了電力線通信室內(nèi)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，并描述了適合的應(yīng)用場所，闡述了電力線通信的特點(diǎn)，分析了其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)，最后對(duì)電力線室內(nèi)通信的前景進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：電力線通信；室內(nèi)通信；家庭聯(lián)網(wǎng)

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2012）33-7911-02

電力線通信（PowerLineCommunication，PLC）是通過電力線實(shí)現(xiàn)信息傳輸?shù)耐ㄐ偶夹g(shù)，是現(xiàn)在比較熱點(diǎn)的研究課題。這種接入技術(shù)并不需要重新布線，而是在現(xiàn)有電力線上實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)語音和視頻等多業(yè)務(wù)的承載，能實(shí)現(xiàn)多網(wǎng)合一，終端用戶只需要插上電源插頭就可以實(shí)現(xiàn)多種通信功能，如因特網(wǎng)接入、收看電視頻道節(jié)目、接打電話或可視電話。PLC結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

1室內(nèi)電力線通信特點(diǎn)

由于直接利用已有電力線系統(tǒng)，避免了工程的重復(fù)性建設(shè)，不僅節(jié)省了施工時(shí)間也大降低了工程成本。對(duì)運(yùn)營商來說，在節(jié)約化建設(shè)的同時(shí)，獲取了搶占用戶的先機(jī)。

與現(xiàn)有室內(nèi)接入技術(shù)相比，PLC通信具有如下較顯著的優(yōu)點(diǎn)：

1）節(jié)約成本，電力線的覆蓋范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于光纖，銅纜等，有電力線的地方無需額外布線，很大程度上降低了成本，節(jié)約投資。

2）工程施工快，利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)，可以不對(duì)已裝潢房屋進(jìn)行挖洞，穿墻等。特別是較舊住宅未鋪墊光纜線路。同時(shí)無新增線路，不破壞房屋美觀。

3）可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)多種應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)信息傳輸?shù)耐瑫r(shí)，實(shí)現(xiàn)家電控制等，也為可以為現(xiàn)在比較熱門的智能家庭、物聯(lián)網(wǎng)等提供物理基礎(chǔ)。

4）每個(gè)插座均可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接，也方便同一房間內(nèi)實(shí)現(xiàn)局域組網(wǎng)，為家庭共享，協(xié)作辦公提供方便。

下表從多個(gè)角度分析有線和無線室內(nèi)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的速度、距離及優(yōu)缺點(diǎn)：

2電力線信道特點(diǎn)

與光纖等通信信道相比，由于電力線最初設(shè)計(jì)并沒有考慮通信需要，作為通信信道，條件相對(duì)惡劣。主要存在以下幾點(diǎn)原因：

1）電力線網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)廣泛存在其他電氣設(shè)備干擾嚴(yán)重。很多設(shè)備均非純阻性，這些設(shè)備會(huì)給傳輸信號(hào)帶來惡劣影響。

2）較強(qiáng)的時(shí)變性。由于早晚，冬夏，網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備變化很大。

3）因?yàn)檩^強(qiáng)的衰減特性，網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)也會(huì)表現(xiàn)出性能差異較大。

在PLC通信網(wǎng)絡(luò)，通信信息由信息輸出端通過不同路徑到過信號(hào)接收端，由于阻抗的不匹配，網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點(diǎn)均存在不同程度的信號(hào)反射，多次反射后的信號(hào)由不同路徑到過接收端。給網(wǎng)絡(luò)帶來了嚴(yán)重的多么效應(yīng)。

3PLC關(guān)鍵技術(shù)

通過研究知，影響電力線通信可靠性的主要因素有：噪聲電平高、阻抗變化大、信號(hào)電平衰減劇烈等。

OFDM（OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing）即正交頻分復(fù)用技術(shù)，多載波調(diào)制的一種。OFDM技術(shù)具有較強(qiáng)的抗ISI能力以及高頻譜效率，基于電力線的信道是時(shí)變的，存在嚴(yán)重的頻率選擇性衰落和多徑效應(yīng)，可通過OFDM技術(shù)提高電力線網(wǎng)絡(luò)的傳輸質(zhì)量，保證帶寬傳輸效率。

下表對(duì)PLC200M技術(shù)進(jìn)行了概述。

4PLC適用場合

根據(jù)前文分析電力線室內(nèi)互聯(lián)具有其他接入方式無可比擬的優(yōu)勢，可以隨時(shí)拆卸，重復(fù)利用，不浪費(fèi)投資；組網(wǎng)靈活方便；區(qū)域內(nèi)信號(hào)隨處可達(dá)；且可達(dá)到通信要求。特別適合于場地不固定，隨租約而變（會(huì)展、專業(yè)市場、個(gè)體戶）；沒有條件進(jìn)行有線網(wǎng)絡(luò)部署（租房用戶）；相對(duì)孤立的特殊區(qū)域（游船、列車、地鐵）等特殊場景組網(wǎng)。也適用于家庭室內(nèi)互聯(lián)，小公司內(nèi)部建網(wǎng)以及會(huì)議室聯(lián)網(wǎng)等。

5尚需解決問題

PLC通信目前尚需解決的主要問題有如下三點(diǎn)：

1）目前PLC技術(shù)不如其他技術(shù)成熟，還達(dá)不到高質(zhì)量的數(shù)據(jù)傳輸要求。

2）目前其他上網(wǎng)接入技術(shù)帶寬越來越高，新的接入技術(shù)層出不窮，特別是LTE的應(yīng)用，無線帶寬接入更加方便。相對(duì)成熟的通信傳輸技術(shù)，PLC技術(shù)還需要繼續(xù)研究，不斷進(jìn)步才能有廣闊的應(yīng)用前景。

3）綠色生活逐漸影響人們的生活觀念。雖然PLC技術(shù)相對(duì)其他無線技術(shù)擁有低輻射的優(yōu)點(diǎn)。但隨著要求的越來越苛刻。在實(shí)際應(yīng)用中，電磁輻射要降至最低。

6結(jié)束語

該文綜述了室內(nèi)電力線通信技術(shù)，并對(duì)應(yīng)用進(jìn)行了分析，也介紹了目前存在的問題。通過多年的研究和發(fā)展，利用電力線來傳輸數(shù)據(jù)的技術(shù)已相當(dāng)成熟。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及多媒體技術(shù)的發(fā)展，利用電力線來實(shí)現(xiàn)高速Internet接入及多媒體信息傳輸是當(dāng)前的研究熱點(diǎn)，國內(nèi)外在相關(guān)研究和應(yīng)用方面已取得了很大進(jìn)展。利用電力線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，可以為智能家居系統(tǒng)提供良好的網(wǎng)絡(luò)化通信平臺(tái)，能推動(dòng)數(shù)字家庭產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)于改善現(xiàn)代人類的生活質(zhì)量，創(chuàng)造舒適、安全、便利的生活空間有著非常重要的意義，具有非常良好的市場前景。

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